JP3660612B2 - マルチメディア・データ・サーバ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はディスク・データ記憶装置を回転する方法に関し、特にマルチメディア・データを記憶するために使用される装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ及び他の装置などの最新のデータ処理システムは、大容量の大量データ記憶装置を要求する。一般的な記憶装置は回転磁気ディスク・ドライブである。通常の回転磁気ディスク・ドライブは、共通スピンドル上に実装される１個または複数のディスクを含む。データはディスクの平坦な表面上に配置される磁気的に符号化された"トラック"に記録される。通常、データを記録するためにディスクの両表面が使用されるが、特定の設計では、単一の表面だけが使用される。移動式"アクチュエータ"が、読取り／書込みトランスジューサ・ヘッドを特定のトラックに近接して位置決めし、トラック上のデータを読み取りまたは書き込む。
【０００３】
こうした磁気ディスク記憶装置は、コンピュータ・プログラム、テキスト・ファイル、及びデータベースなどを記憶するために広く使用される。通常、この種の従来のコンピュータ・データは、小さなチャンク（chunk）またはレコードに含まれる。これらのレコードは、ディスク・ドライブ上で使用可能な総記憶容量に比較して小さいという意味で、"小さい（small）"と言われる。ディスク・ドライブは従って、非常に多数のこうしたレコードを含み、ある瞬間に、これらの１つがコンピュータ・システムにより必要とされる。ディスク・ドライブはコンピュータ・システムによるディスク上に記憶される任意のレコードに対する要求に対し、迅速に応答できなければならない。
【０００４】
ディスク・ドライブ上に記憶されるデータの型、及びデータが記憶される場所に関わらず、データを迅速にアクセスする必要性が従来のディスク・ドライブ記憶装置の設計を方向付けてきた。ディスク・ドライブがディスク表面上のどこのデータでも迅速にアクセスできるように、データ・トラックは一連の同心リングとして構成される。新たな一片のデータがアクセスされるとき、アクチュエータは、"シーク"・オペレーションとして知られるように、適切なトラック（リング）に移動しなければならない。アクチュエータを新たなトラックに移動するために要する時間は、"シーク"時間と呼ばれる。シーク時間を低減するために強力な電磁モータが、ディスク表面を横断して、アクチュエータをあるトラックから別のトラックに高速に移動する。しかしながら、これだけに留まらずアクチュエータが適切なトラックに位置決めされると、アクチュエータは所望のデータがトランスジューサ・ヘッドの間近に来るまで、ディスクの回転を待機しなければならない。時に、データはトランスジューサの間近に存在するが、場合によっては、ドライブはデータが使用可能になるまでに、ディスクがほぼ完全に１回転するのを待機しなければならない。データがトランスジューサの間近に来るまでに待機しなければならない時間は"待ち時間"として知られ、平均的には、これは１／２ディスク回転に要する時間となる。待ち時間を低減するために、ディスク・ドライブは従来、ディスクを高速に回転するように設計されてきた。
【０００５】
最近、コンピュータ及び関連装置は、集合的に"マルチメディア"・データとして知られる異なる型のデータを、大容量記憶装置上に記憶する傾向にある。マルチメディア・データは、デジタル的に符号化された写真、映画、動画などのイメージ、音楽並びに他のビジュアル及びオーディオ・イメージなどのデジタル的に符号化された形態である。
【０００６】
マルチメディア・データは、従来のコンピュータ・データとは異なるセットの記憶要求を強要する。マルチメディア・レコードは大容量であり、より大容量の記憶装置に対する要求が増大する一方で、マルチメディアはレコードのランダム部分への迅速なアクセス、及び従来のコンピュータ・データの非常に低い誤り率を要求しない。
【０００７】
マルチメディア・データを従来の回転磁気ディスク記憶装置に記憶することが可能であるが、これらの装置の設計は、従来のコンピュータ・データに対応して最適化されている。従って、マルチメディア・データを効率的に記憶するように設計された磁気ディスク記憶装置が必要とされる。
【０００８】
マルチメディア・データの大容量記憶装置における特定のアプリケーションは、"ビデオ・オン・デマンド（video-on-demand）"・システムである。"ビデオ・オン・デマンド"は、ユーザに任意の時刻に大きなライブラリからビデオ選択を提供するシステムである。幾つかのこうしたシステムが提案されているが、機能しているビデオ・オン・デマンド・システムは、まだ商業的に使用可能ではない。今日までのところ、マルチメディア・データを効率的に記憶するように設計された記憶装置の欠如などの理由により、こうしたシステムの構成方法に関する合意が取れていない。
【００１３】
更に本発明の別の目的は、マルチメディア・データをユーザに提供するための改良された方法及び装置を提供することである。
【００１４】
更に本発明の別の目的は、データがマルチメディア・プレゼンテーションにより使用されるレートにより近いレートで、回転ディスク記憶装置からマルチメディア・データを読み出す方法及び装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
回転磁気ディスク記憶装置が、マルチメディア・データの記憶のために最適化される。データはディスクの両面の長いらせんデータ・トラックに記憶され、アクチュエータがディスクの一方の縁から別の縁に移動する。ディスクの反対表面のらせんパターンは反対方向にらせんを描き、一方の表面上のらせんパターンは、アクチュエータがスイープ・イン（sweep in）して読み出し、反対表面上のらせんパターンは、アクチュエータがスイプ・アウト（sweep out）して読み出す。
【００１８】
アクチュエータは外縁から内縁に移動するとき、単に一方のディスク表面上のらせん状トラックを追従し、再度ディスク外縁に戻るときに反対表面上のらせん状トラックを追従するので、アクチュエータは、通常、シーク・オペレーションを実行するためにトラックをスキップして横断しない。従って、従来のディスク・ドライブの場合のように、アクチュエータは高速シークを達成する強力なモータを装備する必要がない。好適な実施例では、アクチュエータ・モータはトラックを追従するのに必要な電力だけを有し、ドライブのサイズ及びコストを低減する。更に比較的遅いトラック追従移動だけで、ディスク表面をスイープして横断動作することにより、アクチュエータ・ベアリング及び他の部品にかかる応力が低減され、トラックにより接近して追従することが可能になる（従って、個々のトラックの幅を低減し、データ密度を増加することが可能になる）。
【００１９】
ディスクを回転するスピン・モータのサイズを小型化することにより、更にコスト削減が達成される。大きなデータ・レコードがアクセスされ、通常はトラックの一端から他端に向けて追従されるので、待ち時間が大きな問題とはならない。従って、ディスクは従来のディスク・ドライブに比較して、極めて遅い速度で回転する。
【００２０】
最後に、マルチメディア・データは従来データと同程度のデータの正確性（すなわち、同一の低誤り率）を要求しない。誤り率はデータ密度の増加と共に増大することが観測されている。好適な実施例では、データ密度は従来のコンピュータ・データにおける許容可能なデータ誤り率よりも予め高く設定される。誤り率を高く設定することにより、マルチメディア・データの感知可能な不具合が生じる訳ではなく、ディスク・ドライブ上により多くのデータを記憶可能にする高密度手段が提供される。
【００２１】
好適には、埋込みサーボ・セクタが同心トラック・サーボ・パターンによりフォーマットされる。ドライブはサーボ・パターンにより生成される位置誤差信号に、らせん状トラック・オフセットを加算することにより、らせんデータ・トラックを読み書きし、ディスクが次の指標位置まで回転を完了するまで、らせん状トラック・オフセットが指標位置からディスクの角度位置に比例してランプ（ramp）される。
【００２２】
別の実施例では、データをほぼ一定レート（１インチ当たりのビット数）でらせん状トラックに記憶し、データのための一定のクロック・レートを獲得するように、スピンドル・モータ速度をアクチュエータの半径方向位置の関数として可変制御することにより、最大線データ密度がディスク表面の全ての部分上で達成される。
【００２３】
好適な実施例では、上述のようにマルチメディア・データに対応して最適化されたディスク・ドライブのグループが、ビデオ・オン・デマンド・システムを形成するために使用される。映画などのビデオ表現のインタリーブド部分が、らせん状トラック上のブロックに記憶される。ドライブが一度にあるらせん状トラック上のブロックを始めから終りまで読み出し、これらのブロックからのデータを、異なる短時間間隔に対応するバッファのセットに配置する。ビデオ信号がバッファから出力される。映画の短時間間隔が適切なバッファをスイッチすることにより、要求に応じてアクセスされる。ビデオ・データのブロックが好適にはディスク記憶装置上でミラーされ、任意のディスク・ドライブが故障してもブロックのバックアップ・コピーが他のドライブの１つから獲得される。
【００２４】
【実施例】
本発明はBillingsらによる米国特許出願第１８４４１７号"System and Method for User Definition of Data Storage Device Physical Format"（１９９４年１月２０日出願）を参照する。
【００２５】
上記出願は、マルチメディア・データ記憶装置を意図したデータ記憶装置に要求される、異なる幾つかの設計条件について述べている。特にこの出願は、マルチメディア・データを含む異なる型のデータをより効率的に記録することを目的として、従来のディスク記憶装置がトラックのフォーマット化だけにより変更される方法について述べている。本願はマルチメディア・データ専用に設計される特殊目的ディスク記憶装置を含むマルチメディア・データ・サーバ・システムについて述べるものである。
【００２６】
本発明の好適な実施例によるマルチメディア・データ・サーバ１００の主要コンポーネントが図１に示される。マルチメディア・データ・サーバ１００は、マルチメディア・データを記憶する３つの回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３を含む。ドライブ上に記憶されるデータは、それぞれのデータ・バス１０４乃至１０６上に出力され、スイッチ１０７乃至１０９に入力される。スイッチ１０７乃至１０９は、ドライブを第２のセットのデータ・バス１１０乃至１１２に接続する。データ・バス１１０乃至１１２は、それぞれのスイッチ１２１Ｂ乃至１４４Ｂを介して、データ信号を２４個のデータ・バッファ１２１Ａ乃至１４４Ａのセットに提供する。データ・バッファに関連付けられるそれぞれの出力信号線１２１Ｃ乃至１４４Ｃは、マルチメディア・データの互い違い部分を連続的に提供する。
【００２７】
マルチメディア・データ・サーバ１００は、映画などのマルチメディア・プレゼンテーションの複数の異なる部分を、出力信号線１２１Ｃ乃至１４４Ｃ上に同時に提供する。例えば２時間映画の場合、各出力信号線１２１Ｃ乃至１４４Ｃは、別々の５分間隔を出力する。ユーザはサーバに接続し、任意の５分間隔を選択して鑑賞を開始することができる。従って、プレゼンテーションは５分毎に繰返し効果的に開始され、ユーザは任意の時刻にシステムに接続し、サーバへの接続の５分以内の開始時点からプレゼンテーションの鑑賞を開始することができる。
【００２８】
スイッチ１０７乃至１０９、及び１２１Ｂ乃至１４４Ｂの動作は、制御装置１１３により図示の制御信号線を介して制御される。制御信号線は単純化のため、複数のスイッチを動作する単一の信号線として示されるが、制御装置は各スイッチを個々に動作できることが理解されよう。制御装置１１３はプログラマブル・マイクロプロセッサ１１４、及び、制御プログラム１１６を記憶するランダム・アクセス・メモリ１１５を含む。制御プログラム１１６はプログラマブル・マイクロプロセッサ１１４上で実行され、マルチメディア・データ・サーバ１００の動作を制御する。特に制御装置１１３は、データ・バス１０４乃至１０６上のデータをモニタし、回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３から読み出されるデータをスイッチ１２１Ｂ乃至１４４Ｂを開閉制御することにより、適切なデータ・バッファ１２１Ａ乃至１４４Ａにゲートする。
【００２９】
データは磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３上でミラーされるので、任意のドライブの故障に際してもシステムは代替ドライブからデータを供給し続けることができる。制御装置１１３は、任意の磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３の故障を検出するとスイッチ１０７乃至１０９を動作させて、代替ディスク・ドライブからバッファにデータをロードすることにより故障を補う。マルチメディア・データ・サーバ１００の動作は、以降で詳細に説明される。
【００３０】
図２は、本発明による磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２を示す。好適な実施例では、全ての磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３は構成的に同一であり、同一のデータ容量、速度及び他の動作特性を有する。磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２は回転ディスク２０１を含み、これはハブまたはスピンドル２０３に固定して取り付けられ、スピンドルは更にベース２０４上に実装される。スピンドル２０３は回転ディスク２０１を指示方向に回転させるハブ内スピンドル・モータを含む。好適な実施例では、回転ディスク２０１は一定の回転速度で回転される。櫛状のアクチュエータ・アセンブリ２０５が、回転ディスク２０１の一方の側に配置される。アクチュエータ・アセンブリ２０５は電磁モータ２０７により駆動され、シャフト２０６の回りを円弧に沿ってスピンドルの軸に平行に回転して、トランスジューサ・ヘッドを位置決めする。カバー（図示せず）がベース２０４と嵌合し、ディスク及びアクチュエータ・アセンブリを包囲し保護する。ドライブの動作を制御し、ディスク・ドライブ・アレイ制御装置またはホスト・コンピュータなどの別の装置と通信するための電子回路モジュールが、通常、エンクロージャの外部に実装される回路カード２１２内に含まれる。複数のヘッド／サスペンション・アセンブリ２０８が、アクチュエータ・アセンブリ２０５の先端（prong）に固定して取り付けられる。空気力学的読取り／書込みトランスジューサ・ヘッド２０９が、各ヘッド／サスペンション・アセンブリ２０８の端部にディスク表面に近接して配置される。
【００３１】
通常、データは回転ディスク２０１の両方の平坦な表面上に記録され、１つのディスクが使用される場合、２つのデータ記録面を形成する。しかしながら、複数ディスクがスピンドル２０３上に積み重ねられることが知られている。ディスク・ドライブ内のディスクの数は変更可能であり、従って各ディスクの両表面を使用することは本質的ではない。各記録面に対応して１つのヘッド／サスペンション・アセンブリ２０８が存在する。
【００３２】
図３及び図４は、回転ディスク２０１の記録面上のデータ・トラックの方向を詳細に示す。図３は下方から見た回転ディスク２０１の下表面を示し、図４は上方から見た回転ディスク２０１の上表面を示す。方向を示す都合上、図３及び図４では、ディスクの回転方向が矢印により示されており、サスペンション・アーム２０８がディスク表面に対して外郭線で示される。回転ディスク２０１の下表面のらせんデータ・トラック３１０は、回転ディスク２０１の外縁から始まり、回転ディスク２０１の内縁に向けてらせんを描くデータ・ブロックのシーケンスを含む。それに対して、回転ディスク２０１の上表面のらせんデータ・トラック３１１は、回転ディスク２０１の内縁から始まり、回転ディスク２０１の外縁に向けてらせんを描くデータ・ブロックのシーケンスを含む。らせんデータ・トラック３１０、３１１は更に、データ・ブロックとインタリーブされる複数のサーボ・セクタを含み、ドライブがトラック位置を識別し、トラック中心を追従することを可能にする。埋込みサーボ・セクタを用いてデータ・トラックを追従する技術は既知である。図３及び図４には、説明の都合上、トラック３１０、３１１の一部だけが誇張したサイズで示されている。好適な実施例では、トラック３１０、３１１の幅は３．５μｍ以下であり、らせん状トラックがディスク表面を横断するときに、それ自身何千回もオーバラップされる。
【００３３】
反対方向にらせんを描くデータ・トラックを有する１対の記録面が、必ずしも同一ディスクの反対側に配置される必要がないことが理解されよう。複数のディスクが単一のドライブ内に実装される場合、例えば１つのディスクの両表面を、内側に向けてらせんを描くデータ・トラックによりフォーマットし、別のディスクの両表面を、外側に向けてらせんを描くデータ・トラックによりフォーマットすることが容易に可能である。
【００３４】
上述のらせんデータ・トラックに加え、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２は、マルチメディア・データ用に設計を最適化する幾つかの設計的特徴を組み込む。第１に、データは長いらせんデータ・トラックにフォーマットされ、ディスク・ドライブは、通常、アクチュエータをスイープ・イン及びスイープ・アウトさせながら、長いレコードを始めから終りまで読み出すように動作するので、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２はアクチュエータにより高速なシークを実行する必要がない。従って、アクチュエータ・モータ２０７は、従来のディスク・ドライブにおける匹敵するサイズのアクチュエータに対応して、通常、使用されるモータよりもかなり小さくなり、同時にコスト、重量及びディスク・ドライブの電力消費を低減する。例えば現行技術を使用する３．５インチ・ディスクを有するドライブの従来のディスク・ドライブ・アクチュエータは、５０％デューティ・サイクルのシーク・モデルで、約９ミリ秒の平均シーク時間及び約２ワットの電力消費を有する。すなわち、シークの間、従来のアクチュエータ・モータは、シーク時間内にアクチュエータを加速し、ディスク表面を横断して新たなトラックに移動し、アクチュエータを減速しなければならない。好適な実施例のディスク・ドライブでは、約１５０秒でディスクを低速にスイープして横断し、低速スイープの終りに方向を反転して、トラックを追従するだけでよい。例えばアクチュエータをディスク表面の一方の縁から他方の縁まで１００ミリ秒以内にスイープすることのできないアクチュエータ・モータは、従来のディスク・ドライブでは全く不十分であるが、本発明の好適な実施例のディスク・ドライブでは完全に満足する（実際には過剰スペックである）。好適な実施例のアクチュエータ・モータに対する電力要求は、従来のアクチュエータ・モータの場合の約５％に過ぎないものと予測される。
【００３５】
マルチメディア・データ用にドライブ１０２を最適化するように設計するための第２の特徴は、ディスクを回転するスピンドル・モータの設計である。従来のスピンドル・モータは、データをアクセスするときの待ち時間を最小化するために、高速でディスクを回転しなければならない。通常の従来のディスク・スピン・モータは、３．５インチ・ディスクを５４００ＲＰＭの速度で回転し、これはディスク・ドライブにおける主な電力消費源であった。本発明の好適な実施例によれば、ディスクは圧縮ビデオ・データがバッファに読み出されるレートに一致する２５００ＲＰＭで回転される。任意のサイズのディスクにおいて消費されるスピンドル・モータの電力は、速度の２乗にほぼ比例するので、速度を２５００ＲＰＭに低減することは、スピンドル・モータの電力消費を、従来のドライブのほぼ２５％に低減する。このことはまた、スピンドル・モータをより小さなコンポーネント、少ない巻き線、及び低電力の磁石により構成することを可能にし、サイズ及びコストの低減をもたらす。
【００３６】
ドライブ１０２の第３の特徴は、高データ密度である。好適には、従来のディスク・ドライブに比較してトラックは狭く、トラック内のデータの線密度は大きい。これには２つの理由が存在する。従来のディスク・ドライブでは、シーク時間がトラック幅に対する制限要因となる。アクチュエータが新たなトラックにシークするとき、アクチュエータは不当な共振を起こさずに減速され、トラックを追従する位置に整定されなければならない。他の全ての要因が一定の場合、トラックが狭いほど、アクチュエータがシークの終りに整定するまでに長い時間を要し、シーク時間を増加する。好適な実施例のディスク・ドライブでは、シークは実行されず、従って、アクチュエータが整定するために要する時間は、トラック幅の制限要因とはならない。従って、トラックを狭くすることが可能になる。
【００３７】
データ密度を増大可能な第２の理由は、マルチメディア・データは従来記憶されたデジタル・データと同等の低いデータ誤り率を要求しないことである。これらの考察については、Ottesenらによる米国特許出願第９９８２７８号"Multimedia Data Storage Device"（１９９２年１２月３０日出願）に述べられている。従来のデータはコンピュータ・プログラム、会計データなどを含みうる。単一のビットの変更ですらプログラムの出力及びデータの意味に大きな影響を及ぼす。従って、従来のデータの場合には、一般に、許容可能なソフト誤り率は１０(<添字=上>)9(<添字.>)ビットに１ビット以下である。しかしながら、マルチメディア・データにおける時折のビットの損失は、それ程重要ではない。マルチメディア・データは、人間の目及び耳により"復号化"されるように意図される。人間の脳は誤って現れる個々の画素を無視する統合機能の形態を自動的に実行する。その結果、ビデオまたはオーディオ信号内の小さな欠陥は、一般にユーザによって気付かれないで済む。マルチメディアの場合には、１０(<添字=上>)5(<添字.>)ビットに１ビットの誤り率が許容される。技術限界付近において、磁気ディスク表面上にビットを記録する所与の磁気記録技術において、記録密度の６％の増加はソフト誤り数を１０倍増加させることが観測されている。従って、データ密度を約２４％の要因で増加することが可能であれば、他の変更無しに単純に高い誤り率を許容するだけでよい。
【００３８】
従来のディスク・ドライブでは、従来データが現状使用可能な磁気抵抗ヘッド技術を用いて、約４２００トラック／インチ（tracks per inch）のトラック密度、及び約１３５ＫＢＰＩ（kilo-bits per inch）の線データ密度で記憶される。好適な実施例のディスク・ドライブでは、トラック密度が約７３００トラック／インチ増加される。線データ密度は記録面の内縁では１３５ＫＢＰＩであり、トラックが外側に移動するにつれ幾分低下する。なぜなら、データが一定のクロック・レート（バイト／秒）、またはディスク回転１゜につき一定のバイト数で記録されるからである。好適にはトラック密度は、インダクティブ型書込みヘッドの幅を減少することにより増加される（トラック幅は減少する）。従来のインダクティブ型書込みヘッドは、対応する読取りヘッドのほぼ２倍の幅を有する。好適な実施例では、書込みヘッドは読取りヘッドよりも僅かに幅広のサイズに縮小され、好適には読取りヘッドの幅の１．５倍よりも小さく、読取りヘッドの幅のほぼ１．１５倍が最適である。読取りヘッド（磁気抵抗）は、同一の信号対雑音比を維持するために、この例では同一のサイズを維持する。好適な実施例では、別々の磁気抵抗読取りトランスジューサ及びインダクティブ型書込みトランスジューサが使用されるが、本発明は、薄膜結合読取り／書込みトランスジューサまたはメタル・イン・ギャプ（metal-in-gap）結合読取り／書込みトランスジューサなどの、任意の従来のヘッド技術を使用することができる。
【００３９】
好適な実施例では線ビット密度は同じであるが、フォーマット効率の向上にトラック単位が比例すれば、より多くのデータを記憶することができる。らせん状トラックが使用され、長いシークを実行することが不要であるので、データ・セクタ・ヘッダ内の特定の情報及びサーボ・セクタがもはや必要とされない。特にシーク・オペレーションの実行の際に、トラックを識別するために、通常、使用される各サーボ・セクタ内のグレイ・コード・トラック識別子を除去することが可能である。またデータ・ヘッダ内のトラック識別情報を除去することも可能である。しかしながら、トラック識別情報を間隔をおいて（例えば１ディスク回転につき１度の指標マークにより）含むことが好ましく、これはグレイ・コード・トラック識別子を各埋込みサーボ・セクタに含むよりも小さなディスク空間を必要とする。密度の増加及びフォーマット効率の向上の組合わせ効果は、ディスク表面上に記憶可能なデータの総量を２倍以上にする。好適な実施例の３．５インチ・ディスク・ドライブでは、約５００メガバイトのデータを各表面上に、または１ギガバイト（１０億バイト）をディスク・ドライブに記憶することが可能となる。
【００４０】
当業者には理解されるように、引合いに出されたトラック密度及び線密度は、類似の結果を達成するために変更されうる。好適な実施例では、５００メガビット／平方インチの指定面密度を達成するために、線ビット密度を増加する（誤り率を増加する）必要はない。しかしながら、低トラック密度では、この面密度を達成するために、線ビット密度が増加される。特に、好適な実施例の場合のように、別々の磁気抵抗読取りヘッドの代わりに、インダクティブ型読取り／書込みヘッド（薄膜ヘッドまたはメタル・イン・ギャップ・ヘッド）が使用される場合には、低トラック密度及び高線密度を使用し、必要に応じて高誤り率を許容することが好ましい。上述の様々な技術を使用することにより、５００メガビット／平方インチを越える面密度が達成される。
【００４１】
好適な実施例では、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２は埋込み位相符号化サーボ・セクタを使用し、サーボ機構がアクチュエータをトラックの中心上に位置決めすることを可能にする。すなわち、サーボ情報がデータと同一のディスク表面上のサーボ・セクタに記録され、サーボ・セクタはデータ・セクタ間にインタリーブされる。サーボ・セクタはディスク回転の４．５度毎に間隔をおいて配置され、ディスク１回転につき８０サーボ・セクタを形成する。
【００４２】
サーボ・セクタは、好適にはスピン・パターンではなく、従来の同心円状にディスクに書込まれる。すなわち、サーボ・セクタを書込む際、セクタの環状トラックがディスクの周囲に書込まれ、指標位置において、サーボ書込み器がその位置を１トラック幅分増分し、最初のトラックと同心円の次の循環トラックを書込む。このようにしてディスク表面が完全に横断されるまで、連続的にサーボ・トラックが書込まれる。らせん状トラック読出しまたは書込みは、サーボ・セクタを読み出す際に生成される位置誤差信号に、らせん状トラック位置誤差オフセットを加えることにより達成される。らせん状トラック位置誤差オフセットの大きさは、指標位置に対するサーボ・セクタの角度位置に依存する。例えば指標位置では、位置誤差オフセットは０である。ディスクが指標位置を越えて回転すると、トラック・スパイラルが内側に向かうかまたは外側に向かうかに依存して、増分オフセット量が位置オフセットに加算または減算される。指標位置から１８０゜の位置では、オフセットは丁度トラック幅の１／２となる。サーボ機構に関しては、Billingsらによる米国特許出願第１８４４１７号（１９９４年１月２０日出願）に詳しく述べられている。
【００４３】
図５は、好適な実施例によるサーボ・セクタ及びデータ・セクタの構成を示す。ディスク表面のアクチュエート部分が図中に示される。サーボ・セクタ４０１乃至４０３は角度的に間隔をおいて配置され、既知の様々なサーボ符号化技術を用いて、環状トラック中心線４０５、４０６を定義する。好適な実施例では位相符号化サーボ・パターンが使用されるが、振幅符号化サーボ・パターンを使用することも可能である。サーボ・セクタ４０１は指標位置に配置される。データ・トラック４１０は、サーボ・セクタ間に配置されるデータ・セクタ４１１、４１２を含む。データ・トラック４１０の中心線４１３は、初期には指標サーボ・セクタ４０１において、環状トラック中心線４０６に一致する。データ・トラックが指標位置から遠ざかると、データ・トラック中心線４１３は、サーボ・セクタにより定義される環状トラック中心線４０５から遠く逸れる。サーボ・セクタ４０３において、データ・トラック中心線４１３とサーボ・セクタ４０３により定義される環状トラック中心線４０５との間に、相当なオフセット４１５が観測されることがわかる。アクチュエータがデータ・トラックを追従するとき、サーボ・システムはサーボ・セクタにより検出される位置誤差にらせん状トラック・オフセット４１５を加算し、らせんデータ・トラック４１０の中心線４１３からの実際の偏差を得る。らせん状トラック・オフセット４１５の量は、回転ディスク２０１の角度位置に依存して変化する。らせん状トラック位置誤差オフセットは、間隔をおいて（各サーボ・セクタにおいて）離散的量を増分されるか、連続的な数学関数として増分される。ここで説明の都合上、図５ではセクタ、トラック及びオフセットは誇張して示されていることを理解されたい。またサーボ・セクタはディスク中心からの半径に沿うラインに厳密に従うわけではなく、回転アクチュエータが使用される好適な実施例においては、こうしたセクタは回転アクチュエータのパスにより定義される円弧に沿って配置されることが理解されよう。
【００４４】
サーボ・セクタをディスク表面に初期に書込む作業を単純化するために、同心サーボ・セクタが好ましい。同心サーボ・パターンを書込むことにより、らせんの方向に関係なく、単一のパスで全ての表面に書込むことが可能になる。しかしながら、サーボ・セクタをらせんパターンにより書込むことも可能である。
【００４５】
マルチメディア・データは、回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３上に冗長且つインタリーブ方式で記憶される。図６は、データ・セグメントが回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３のトラック上でフォーマットされる様子を示す。回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１上の単純化されたトラックが、参照番号５０１で示される。トラック５０２は回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２上のトラックを表し、トラック５０３は回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０３上のトラックを表す。トラック５０１乃至５０３は、複数の同サイズのデータ・セクタを含む（"１−１"、"２−１"などで示される）。好適な実施例では、各セクタは約９００バイトのデータ、またはビデオ・フレームの約１／６を保持する。セクタは専門用語"Ｎ−Ｍ"により指定され、ここでＮはセクタがデータを含む５分間隔の番号を表し、Ｍは５分間隔内におけるセクタの順序番号である。例えばセクタ"３−１"は、３番目の５分間隔内の最初のセクタを表す。５分間隔の番号はまた、２４個のデータ・バッファ１２１Ａ乃至１４４Ａのそれぞれのバッファにも対応する。３番目の５分間隔に対応するデータを含むセクタ３−１は、３番目のバッファ１２３Ａにロードされる。好適な実施例では、セクタ・ベースでインタリーブが実行され、各セクタは都合のよいサイズに形成される。しかしながら、インタリーブされるデータ・セグメントのサイズは、正確に１セクタに対応する必要はない。例えば個々のセクタが図６に示されるようにインタリーブされるのと同様に、同一の時間間隔（同一バッファ）に関連付けられるセクタ対が単一のデータ・セグメントを構成し、これが他の対とインタリーブされることも可能である。
【００４６】
物理的にはトラック５０１は、回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１の回転ディスク２０１の表面上に配置される２つのらせん状データ・トラックとして記録される。トラック５０１の前半は、内側に向けてらせんを描く回転ディスク２０１の一方の表面上に記録され、トラック５０１の後半は、外側に向けてらせんを描く回転ディスク２０１の反対表面上に記録される。トラック５０２及び５０３は、回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２及び１０３上にそれぞれ同様に記録される。
【００４７】
全てのデータが、回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３上に冗長に記録されることが観測されよう。例えばセクタ１−１は、トラック５０１及びトラック５０３の両方に含まれる。従って、任意の１つのドライブが故障した場合、代替ドライブからデータを読み出すことが可能になる。
【００４８】
ここで図６のトラック５０１乃至５０３の表現は、説明的な意味を持つだけであり、トラックの内容を完全に表現しようとするものでないことが理解されよう。特にトラックは上述のように、データを読み書きする際にデータ・ヘッドをトラックに追従させるための埋込みサーボ・バーストを含むことが好ましい。これらのサーボ・バーストは、図６では簡略化のために省略されている。更に、データ・セクタは、通常、識別目的のためのヘッダ部分を含む。
【００４９】
ディスク・ドライブに関連するマルチメディア・データ・サーバ・システム１００の動作について、次に説明する。通常の動作では、マルチメディア・データ・サーバ・システム１００は２４個の出力ポートを提供し、各々は映画などの２時間マルチメディア・プレゼンテーションの５分セグメントを表現する。各磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３は、プレゼンテーションの２／３を記憶し、プレゼンテーション全体が２度記憶される。
【００５０】
各ディスク・ドライブは、単一のディスク表面上のらせん上データ・トラックを始めから終りまで追従することにより動作し、アクチュエータをデータ表面を横断して、ゆっくりと連続動作でスイープする効果を有する。各出力ポートに提供されるデータは、５分毎に繰返されなければならないので、ドライブは全てのディスク表面に及ぶスイープを５分間隔内に完了しなければならない。２つのデータ表面を使用する場合には、データ表面を横断する各スイープに約１５０秒を要する。当業者には理解されるように、これは"シーク"・オペレーションの間に、従来のディスク・ドライブ・アクチュエータを移動するために、通常、要するよりも極めて長い時間に相当する。一方のデータ表面上のらせんトラックの端部に達すると、ドライブは別の表面からデータを読み出すために、読出しチャネル回路を電子的にスイッチする。続いてドライブは反対方向にスイープしながら、他の表面上のらせんデータ・トラックを追従する。ディスク表面を横断するスイープの終りにおいて、アクチュエータを元の位置に戻す必要はない。なぜなら、アクチュエータは最初のスイープの終了位置から、次のスイープを反対方向に開始するからである。このプロセスが図７に示される。回転ディスク２０１の縁がスピンドル２０３に装着されて示される。矢印Ａ及びＢはアクチュエータのスイープの方向を表す。矢印Ａで示される最初のスイープでは外縁から始まり、内側に向けてらせんを描く回転ディスク２０１の下表面のデータを読み出す。矢印Ｂで示される２番目のスイープでは内縁から始まり、外側に向けてらせんを描くディスク２０１の上表面のデータを読み出す。２度のスイープを終えると、ドライブは再度スイープＡを開始し、同一のデータの読出しプロセスを繰返す。ここでディスク・ドライブが共通のスピンドル上に複数のディスクを有するように構成される場合には、本発明によれば、初期スイープを繰返す以前に、４回、６回、８回またはそれ以上のスイープを実行することが可能であることが理解されよう。
【００５１】
スイッチ１０７乃至１０９は、通常、図１のようにセットされる。すなわち、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１からのデータ・バス１０４がデータ・バス１１０に接続され、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２からのデータ・バス１０５がデータ・バス１１１に接続され、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０３からのデータ・バス１０６がデータ・バス１１２に接続される。
【００５２】
データは磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３により読み出されると、それぞれのデータ・バス１０４乃至１０６上に出力される。制御装置１１３はこれらのバス上のデータをモニタし、スイッチ１２１Ｂ乃至１４４Ｂを動作する。図８は、制御装置のプログラマブル・マイクロプロセッサ１１４内で実行される制御プログラム１１６により実行される、サーバの動作を制御するステップを表す。
【００５３】
制御装置は繰返しプロセスを実行する。制御装置はステップ７０１で、期待セクタ識別子に対応する適切なバスをモニタする。ディスク・ドライブはデータ・セクタの開始に遭遇すると、セクタＩＤをバス上に出力する。セクタは規則的な順序で発生するので、制御装置は期待される次のセクタのレコードを保持する。ステップ７０２で、制御装置はバスからセクタＩＤを読み出し、それを期待セクタＩＤと照合する。セクタＩＤが勝手に変えられたり、一致しない場合、ステップ７０３でエラーが指摘され、制御プログラムはエラー回復（ステップ７０９）に分岐する。セクタＩＤが正しい場合には、制御装置はステップ７０４で、セクタが読み出されているディスク・ドライブがこのセクタの１次装置かどうかを判断する。各ディスク装置は８個のバッファの１次装置であり、且つ別の８個のバッファの代替装置でもある。ディスク・ドライブが１次装置の場合、制御装置はステップ７０５で、適切なバッファ、すなわちデータ・セクタが対応するのと同一の時間間隔に対応するバッファに対するスイッチを閉じる。ディスク・ドライブが代替装置の場合には、ステップ７０５はスキップされる。ステップ７０５をスキップした結果、ディスク・ユニットはセクタを読み出すが、データはどのバッファへもゲートされず、また使用されない。制御装置は次にステップ７０６で、セクタＩＤに続くバス上の実際のデータをモニタする。ステップ７０７でデータ・エラーが検出されないと、制御装置はアクションの実行を要求されず、制御装置が予めバッファ・スイッチをセットしている事実にもとづき、データがバッファに直接ゲートされる。データ・セクタ全体が転送されると、制御装置はステップ７０８でバッファ・スイッチを開放し、次の期待セクタのレコードを更新する。
【００５４】
制御装置はバッファをモニタ中にエラーを検出すると、ステップ７０９でエラー回復処理を開始する。これはディスク・ドライブの問合わせ、データの再読み出しの試行、及びエラー回復技術において既知の他の処理を含む。しかしながら、ディスク・ドライブ・ユニットが限定的に故障を来たし、オンラインに復帰できない場合には、制御装置は通常は故障ユニットから読み出されるデータ・セクタに対応して、バックアップ・ディスク・ドライブ・ユニットを１次ユニットとして指定する。これらのデータ・セクタは、故障ユニットが修復または置換されるまで、バックアップ・ユニットから獲得される。
【００５５】
図示の例によれば、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１がデータ・セクタ１−１を読み出し、その内容をデータ・バス１０４上に送信すると、制御装置１１３はスイッチ１２１Ｂを閉じ、スイッチ１２２Ｂ乃至１２８Ｂを開放する。セクタ１−１から読み出されたデータは、従って、データ・バッファ１２１Ａだけにゲートされる。磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１がセクタ１−１の読み出しを終了すると、制御装置１１３はスイッチ１２１Ｂを開放し、スイッチ１２２Ｂを閉じる。セクタ２−１からのデータが、次にデータ・バッファ１２２Ａにのみゲートされる。このプロセスはセクタ８−１まで続き、各セクタはスイッチ１２１Ｂ乃至１２８Ｂの操作により、適切なそれぞれのデータ・バッファ１２１Ａ乃至１２８Ａに読み込まれる。次にセクタ９−１に達すると、制御装置は全てのスイッチ１２１Ｂ乃至１２８Ｂを開放する。磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１はセクタ９−１乃至１６−１を読み出すが、データは通常の動作モードではどのバッファにもゲートされない。このデータは他の任意のディスク・ドライブの故障時に限り使用される。セクタ１−２に達すると、制御装置１１３はスイッチ１２１Ｂを閉じることによりプロセスを繰返し、セクタ１−２内のデータがデータ・バッファ１２１Ａに伝送される。以降、後続のセクタについても同様に処理される。このようにスイッチ１２１Ｂ乃至１２８Ｂを順次操作することにより、セクタ１−１、１−２、１−３などがデータ・バッファ１２１Ａに、セクタ２−１、２−２、２−３などがデータ・バッファ１２２Ａにセクタ３−１、３−２、３−３などがデータ・バッファ１２３Ａに読み出される（以下同様）。
【００５６】
制御装置１１３は、残りのスイッチ１２９Ｂ乃至１４４Ｂに対しても同じ処理を実行する。すなわち、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２がセクタ９−１を読み出すとスイッチ１２９Ｂが閉じられ、スイッチ１３０Ｂ乃至１３６Ｂが開放され、データがデータ・バッファ１２９Ａにゲートされる。磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０３がセクタ１７−１を読み出すとスイッチ１３７Ｂが閉じられ、スイッチ１３８Ｂ乃至１４４Ｂが開放され、データがデータ・バッファ１３７Ａにゲートされる。従って、データ・バッファ１２９Ａ乃至１３６Ａは、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２上に記憶されるデータから連続的に充填され、データ・バッファ１３７Ａ乃至１４４Ａは磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０３上に記憶されるデータから連続的に充填される。磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２上に記憶され、データ・バッファ１３７Ａ乃至１４４Ａに対応するセクタ（"１７−ｘ"、"１８−ｘ"、．．．、"２４−ｘ"）は通常は使用されないが、別のドライブが故障したときに使用される冗長セクタとなる。同様に磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０３上に記憶され、データ・バッファ１２１Ａ乃至１２８Ａに対応するセクタ（"１−ｘ"、"２−ｘ"、．．．、"８−ｘ"）は、通常は使用されない。
【００５７】
ディスク・ドライブ及びバスは、データがマルチメディア・プレゼンテーションに表示されるレートよりもはるかに高速なバースト・レートにより、データをバッファに転送することができる。このことが上述のデータのインタリーブを可能にする。個々のバッファはセクタの１つからのデータにより迅速に充填され、他のバッファが充填されている間に、ゆっくり空にされる。
【００５８】
バッファは従って、セクタ全体を保持し、他のバッファが充填されている間のデータの使い果たしを回避するように、十分に大きくなければならないが、実質的にそれ以上大きい必要はない。好適な実施例では、各セクタは９００バイトのデータを含む。バッファ・サイズはセクタ・サイズのほぼ２倍、すなわち１８００バイトを有すれば十分である。各バッファは１６セクタ目毎または４．８ミリ秒毎に充填される。このデータ・レートに適合するように、スピンドル・モータ速度は２５００ＲＰＭ、またディスク１回転当たり８０セクタに設計される。好適には、各データ・バッファ１２１Ａ乃至１４４Ａは、セクタ・サイズの２倍よりも多少大きい標準の２ＫＢの半導体ＦＩＦＯバッファである。
【００５９】
異なるバッファ（すなわち異なる時間間隔）にデータ・セグメントをインタリーブすることは、ディスク記憶装置の速度を通常のマルチメディア・アプリケーションのデータ消費レートに適合するのに都合がよい。マルチメディア記憶装置をインタリーブしないで構成することも可能であるが、この場合、装置は非常に大きなバッファを要求するか、ディスク速度をデータ消費レートに適合することを要求する。インタリーブしない場合、１３５ＫＢＰＩのデータ密度、圧縮ビデオの従来のビデオ・レートに相当する１６７Ｋバイト／秒（以降の説明を参照）、及び３．５インチ・ディスクを仮定すると、ディスク表面からデータが読み出されるレートをデータが消費されるレートに一致させるためには、ディスクは約１５６ＲＰＭの速度で回転しなければならない。これはディスク記憶装置にとっては極めて遅い速度であり、スライダに対する空気力学的揚力の不足により、スライダがディスクに接する可能性がある。好適な実施例によりインタリーブすることにより、データはマルチメディア表示により消費されるレートの約１６倍のレートでディスクから読み出され、ディスク・モータが約２５００ＲＰＭの速度で回転可能になる。これでも従来のディスク・ドライブに要求される速度に比較して相当に低速であり、ディスク・ベアリング及びモータに対する厳しい要求を緩和することができる。同時に、スライダに空気力学的揚力を提供するには十分に速い速度である。
【００６０】
上述のように、ディスク回転速度、インタリーブ要因及び使用可能なバッファ数を適合させることが好ましい。現技術では、このために記憶ビデオの特定のデータ圧縮形式を使用することが最も現実的である。好適な実施例では、ビデオ・データはＭＰＥＧ１（Motion Picture Expert Group Standard 1）データ圧縮アルゴリズムを使用して、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３上に記憶される。ビデオ・データに対して、このアルゴリズムは約１００対１の平均データ圧縮率を生成する。このアルゴリズムを使用すると、標準のビデオ・フレームは平均５．６Ｋバイトの記憶容量を要求する。従来のフレーム・レート３０フレーム／秒では、１秒間のビデオ表現は平均１６７Ｋバイトの記憶容量を要求する。
【００６１】
好適には、データは磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３からデータ・バッファ１２１Ａ乃至１４４Ａに圧縮形式で転送され、最終的にはポート１２１Ｃ乃至１４４Ｃ上に同様に圧縮形式で提供される。ビデオ・データは好適には、テレビジョン画面などのユーザ表現システムに達するまで伸長されない。ユーザ表現システムは適切な伸長ハードウェアを装備する必要がある。ＭＰＥＧ１規格に従いデータを伸長するチップが、市場で入手可能である。
【００６２】
ＭＰＥＧ１圧縮アルゴリズムが好適な実施例では使用されるが、任意の好適な圧縮アルゴリズムが代わりに使用されてもよい。また、データを異なるステージで圧縮及び伸長することも可能である。例えばデータは圧縮形式で磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３上に記憶され、データ・バッファ１２１Ａ乃至１４４Ａに記憶される以前に伸長されることもできる。これは要求される伸長チップの数を低減する代わりに、非常に大きなバッファ及びバッファからユーザ表現システムへの伝送媒体のより広い帯域幅を要求する。圧縮アルゴリズムを使用しないで、全てのデータを非圧縮形式で記憶及び伝送することも可能である。しかしながら、これは特にディスク・ドライブの記憶容量に対する要求など、システムのハードウェア要求を相応して増加させ、更に線記憶密度、ディスク速度、ディスク・ドライブ数、インタリーブ・レベルなどの適合化を要求する。
【００６３】
マルチメディア・データ・サーバ１００の動作の間に、任意の磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１乃至１０３が故障すると、サーバは他のユニット上に記憶されるバックアップ・データに適切な回数スイッチすることにより、マルチメディア・プレゼンテーションを提供し続けることができる。これはスイッチ１０７乃至１０９を操作することにより達成される。次の例はこの故障回復技術を説明するものである。ここで磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２が故障するものと仮定する。制御装置１１３はデータ・バス１０５の通信をモニタし、じきディスク・ドライブ記憶ユニット１０２がもはや要求データを提供しないことを検出する。制御装置は従って、データ・バス１０４からのデータ（磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１上に記憶される）がデータ・バス１１１上にゲートされるように、スイッチ１０８を変化させる。磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１は、通常は磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２によりデータ・バッファ１２９Ａ乃至１３６Ａに供給されるデータ・セクタのバックアップ・コピーを含む。データ・バス１０４をデータ・バス１１１にスイッチした後、データ・バッファ１２９Ａ乃至１３６Ａはデータを磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１から受信する。通常の動作モードでは無視される磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１上に記憶されるデータ・セクタ"９−ｘ"、"１０−ｘ"、．．．、"１６−ｘ"が、データ・バス１０４及び１１１を介して、データ・バッファ１２９Ａ乃至１３６Ａに転送される。制御装置１１３は、スイッチ１２９Ａ乃至１３６Ａが、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０２によりデータ・バス１０５を介してではなく、磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット１０１によりデータ・バス１０４を介して提供されるデータに対応して開閉されるように、これらのスイッチのタイミングを変更する。他のいずれかのディスク・ドライブの故障についても同様に処理される。
【００６４】
完全なビデオ・オン・デマンド・ライブラリ・システムを生成するために、複数のマルチメディア・データ・サーバ１００が使用されうる。こうしたシステムのブロック図が図９に示される。ライブラリ・システム８０１は、複数のマルチメディア・サーバ（ＭＳＢ）８０３乃至８０５に接続される圧縮映画ライブラリ８０２を含み、各サーバは中央スイッチに接続されるそれぞれのスイッチング網８０６乃至８０８に供給する。各マルチメディア・サーバ８０３乃至８０５は、上述の完全なマルチメディア・データ・サーバ・システム１００を表すように意図され、ライブラリ・システム内のこうした装置の実際の数は変化しうる。
【００６５】
圧縮映画ライブラリ８０２は、圧縮形式で記憶されるたくさんの映画または他のビデオ表現を含む。ライブラリ内の入力数は大きいので、これらは安価な媒体上に記憶されなければならない。例えば磁気テープまたはＣＤ−ＲＯＭが適切な記憶装置選択である。映画が使用可能な時、これが圧縮映画ライブラリ８０２からマルチメディア・サーバ８０３乃至８０５の１つにダウンロードされる。これは鑑賞者の要求に応じて、またはスケジュールされて実行される。マルチメディア・サーバ８０３乃至８０５は次に、上述のように異なる時間間隔を適切なポートに出力することにより選択された映画を上映する。映画鑑賞を希望するビデオ・サービスのユーザは、電話、ケーブルまたは他の手段により中央スイッチ８０９に接続し、選択をする。中央スイッチは次に、選択されたビデオ表現をスイッチ網の１つからユーザに経路指定する。通常、ユーザは映画の最初の５分間隔を示すポートから鑑賞を開始する。この５分間隔が表現を終了すると、適切なスイッチ網が鑑賞者を次の５分間隔に相当するポートにスイッチする。以降同様に推移する。任意の時点で、鑑賞者が１間隔以上の前方スキップまたは後方スキップを選択するかもしれない。スイッチ網は鑑賞者の要求に応じて、これを達成する。
【００６６】
図９に示されるように、２時間より長い映画は複数のマルチメディア・サーバ８０３乃至８０５を要求する。１２５分の長さを有する映画番号４０９は、主にサーバ８０４に記憶され、余りの５分間部分がマルチメディア・サーバ８０３に記憶される。この５分間部分は、マルチメディア・サーバ８０３の使用可能な未使用の容量を利用するために、映画番号３６からのデータとインタリーブされる。マルチメディア・サーバ８０３の最終ポートは、常に、映画番号４０９のセグメントを示し、マルチメディア・サーバ８０３の残りのポートは映画番号３６の異なる部分を示す。
【００６７】
好適な実施例では、特殊に設計されたマルチメディア・ディスク・ドライブが包括マルチメディア・サーバ・システムに併合され、合理的コスト及び高い信頼性において、ビデオ・オン・デマンド・サービスを提供する。しかしながら、多くの変更が本発明の精神及び範囲内において可能である。例えば、片方向または反対方向のらせんデータ・トラックを有する特殊に設計されたマルチメディア・ディスク・ドライブが、マルチメディア・データの貯蔵庫として、独立型（スタンドアロン）モードで使用される。更にデータの冗長性が好ましいが、各データ・セグメントを一度だけ記録することにより、マルチメディア・サーバ環境におけるコストを低減することも可能である。
【００６８】
バス、スイッチ及び装置の構成に関しては、データ・レート及び他の要因に依存して、多くの変更が可能である。例えばバスのデータ・レートに依存して、全てのディスク・ドライブが共通バスにデータを出力するように、バスの有効容量を効果的に時分割することが可能である。このためには各ドライブは、他のドライブがバス上に転送している間に、データを保持する小バッファを有する必要がある。こうしたバッファの使用は既知である。異なる容量を有する異なる数のドライブの使用も可能である。好適な実施例の構成は、現技術により達成可能なデータ密度及びデータ・レートを有する２時間マルチメディア・プレゼンテーション（映画では一般的である）を提供するように選択された。しかしながら、技術が進歩し、データ密度、レートなどが増加し、最適な構成が変化しうることが予想される。更に、異なるサイズのマルチメディア・プレゼンテーションを記憶及び提供することが望まれる場合には、装置の数を変更することが好ましい。
【００６９】
好適な実施例では、マルチメディア環境を利用するように、ディスク・ドライブの様々な機械的機構及び電気機械的機構が設計される。特に、アクチュエータ・モータに対して、高速シークが要求されないために、これが従来のアクチュエータ・モータに比較して多大に省エネに設計される。ディスク・スピンドル・モータに関しても、低速に回転するために同様に省エネ設計が達成される。アクチュエータ・スピンドル・ベアリング及びスピンドル・モータ・ベアリングについても、同様に低速動作に対応して設計されコストが低減される。しかしながら、本発明の範囲内において、従来のディスク・ドライブと同一の機械設計を使用し、単に本発明に従いドライブをフォーマットすることも可能である。これは既存のドライブの再設計に要するコストを削減するが、長期的見地からは、好適な実施例におけるユニット当たりのコストの低減効果が大きいと言える。
【００７０】
好適な実施例では、マルチメディア・データが複数のディスク上で"ミラー"、すなわち２度記録された。ミラーはデータの冗長性を提供するが、非保護記憶装置上で２倍の記憶容量を必要とする。代わりにデータ冗長性は、"ＲＡＩＤ（redundant arrays of inexpensive disks）"として一般に知られる様々な技術により達成される。特に、複数のディスク・ドライブの１つは、他のディスク・ドライブ上に記憶されるデータのパリティ（排他的論理和）だけを含むパリティ・ドライブであったりする。あるディスク・ドライブの故障に際し、データが他のドライブから読み出され、故障ディスク内のデータがオンザフライ式に再構成される。
【００７１】
好適な実施例では、全てのディスク・ドライブ記憶装置ユニットは、同一の記憶容量及び性能特性を有する。このことは制御機構を単純化し、あるユニットを別のユニットにより代用することを容易にする。しかしながら、本発明を異なる容量のユニットを用いて実現することも可能である。
【００７２】
好適な実施例では、各ディスク表面上に単一のらせんトラックが存在する。しかしながら、各ディスク表面上に複数のインタリーブドらせんトラックを記録することも可能である。複数のインタリーブドらせんトラックの使用は、各こうしたトラックの長さを効果的に低減し、ディスクの単一のスイープに要する時間を低減する。ディスク・ドライブの設計に依存して、サーボ制御の見地から、好適な実施例では、ディスクを１５０秒よりも高速にスイープすることが好ましく、これは各ディスク表面上で複数のらせんトラックをインタリーブすることにより達成される。
【００７３】
好適な実施例では、データはディスク表面全体に渡り、一定のレートで読み書きされる。これは電子回路を単純化するが、ディスク表面の外周において、ディスク容量を十分に利用しない欠点を有する。従来の同心トラック・ディスク・ドライブにおける記録技術において既知のように、ディスク表面に渡り線密度を等しくし、ディスク外縁近傍のトラックから最大容量を得るために、ディスク表面を複数のゾーンに分割し、ゾーンによって記録レート（バイト／秒またはバイト／単位ディスク回転角）を可変制御することが可能である。別の実施例では、ディスクのデータ容量を増加するために、らせんトラックの記録レートを可変にする。これは異なるデータ・レートに対応するために、バッファ・サイズの増大を必要とする。
【００７４】
更に別の実施例では、単位ディスク回転角当たりのバイトを可変にすることにより、ほぼ一定の線密度を維持し、同時にモータ速度を可変にすることにより、一定のデータ・クロック・レート（バイト／秒）を維持することを可能にする。ディスク・モータ速度を可変にすることは、あるトラックから別のトラックへ高速シークを実行しなければならない従来のディスク・ドライブでは非現実的である。なぜなら、モータの慣性により、長いシーク・オペレーションの後に正確なモータ速度に達するまでに、許容不能な長い待ち時間を要するからである。しかしながら、データが長いらせんデータ・トラック上に記録されている場合には、アクチュエータがらせんに沿ってゆっくり移動する間に、モータ速度を所望のデータ・レートに連続的に一致させることが可能である。例えば、好適な実施例では、単一のアクチュエータ・スイープは１５０秒を要する。アクチュエータが記録面の内縁に位置するとき、３．５インチ・ディスク・ドライブのモータが約２５００ＲＰＭで回転すると仮定すると、一定の線密度において一定のデータ・レートを維持するためには、このモータはアクチュエータが外縁に位置するときには、約１１００ＲＰＭで回転する必要がある。従来のモータは、１５０秒の間に、速度を１１００ＲＰＭから２５００ＲＰＭに徐々に加速し、また同様に減速することに十分対応しうる。
【００７５】
上述のように、スピンドル・モータ速度をデータ・レートに一致させて可変することは、モータ・コントローラ／ドライバ回路を変更することにより、従来のブラシレス直流ディスク・ドライブ・スピンドル・モータを用いて達成される。図１０は、スピンドル・モータを可変速度で駆動するスピンドル・モータ制御回路を示す別の実施例である。従来の３相モータ９０１が、３相電流ドライバ回路９０２により駆動される。整流制御回路９０３は、ドライバの位相及びセンタ・タップからフィードバックを受信し、既知のように３相電流ドライバ回路９０２の位相を順次切り替える。整流制御回路９０３は速度フィードバック信号を速度制御回路９０４に提供する。速度制御回路９０４は、３相電流ドライバ回路９０２からモータ電流フィードバック信号を受信する。速度制御回路は実際の速度を所望の速度と比較し、モータ駆動電流をそれに応じて調整する。マイクロプロセッサ９０５はランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）９０６に接続され、所望の回転速度を速度制御回路９０４に設定する。マイクロプロセッサ制御装置は、好適にはＲＡＭ９０６に記憶される制御プログラム９１１を実行する汎用マイクロプロセッサであり、特にアクチュエータを含む他のディスク機能も同様に制御する。マイクロプロセッサ制御装置用ＲＡＭ９０６は、アクチュエータの現半径方向位置、例えばトラック位置９１０を記憶する。マイクロプロセッサは線形公式Ｖ＝ＫＴ＋Ｖ(<添字=下>)0(<添字.>)により、アクチュエータ・トラック位置から所望の速度を導出する。ここでＴは現アクチュエータ位置とディスクの外縁との間にまたがるトラックの数を表すトラック番号であり、Ｋ及びＶ(<添字=下>)0(<添字.>)は適切に選択される定数である。所望の速度は別に、ＲＡＭ９０６内のルックアップ・テーブルまたは異なる公式により導出することもできる。マイクロプロセッサ制御装置９０５は周期的に新たな所望の速度を計算し、これを速度制御回路９０４に入力する。これは１ディスク回転ごとまたはディスク数回転ごとに実行され、モータ速度の実質的に連続的な加速または減速を生成し、またディスク表面が各々が固有のデータ・レート（１トラック回転当たりのバイト数）を有する多数の環状バンドに分割される場合には、より時間間隔をあけて実行される。
【００７６】
例えば、全ての半径方向位置において最大データ密度を獲得するためには、モータ速度は、１ディスク回転ごとまたはディスク数回転ごとに目標速度を再計算することにより、実質的に連続的に可変されなければならない。データ読出しまたは書込みのクロック・レートは一定に保たれ、アクチュエータがディスク表面の内縁から外縁に向けて移動する間に、データ記録の角度レート（１ディスク回転当たりのバイト数）が連続的に増加する。目標モータ速度を計算するための定数Ｋ及びＶ(<添字=下>)0(<添字.>)は、線データ密度（ビット／インチ）が記録面全体に渡り一定となるように適切に選択される。この別の実施例では、先の好適な実施例の場合よりも大きなデータ密度が得られる。
【００７７】
好適な実施例では、記憶ユニットは回転磁気ディスク・ドライブ記憶ユニットである。こうしたユニットは現在では業界標準である。しかしながら、本発明によれば、異なる技術を使用する記憶ユニットを有する記憶サブシステムを動作することも可能である。例えば光ディスク記憶ユニットが使用されうる。
【００７８】
本発明の特定の実施例について述べてきたが、当業者には理解されるように、本発明の範囲内においてその形態及び詳細に関する様々な変更が可能である。
【００７９】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００８０】
（１）スピンドルに回転式に実装される少なくとも１つのディスク上に配置され、それぞれが内縁及び外縁を有しデータを記憶する第１及び第２の環状の記録面と、
前記少なくとも１つのディスクを所定方向に回転させるスピンドル・モータと、
を含み、
前記第１の記録面が、前記少なくとも１つのディスクが前記所定方向に回転するとき、前記第１の記録面の前記外縁から前記第１の記録面の前記内縁に向けてらせんを描く少なくとも１つのらせんデータ・トラックを含むようにフォーマットされ、
前記第２の記録面が、前記少なくとも１つのディスクが前記所定方向に回転するとき、前記第２の記録面の前記内縁から前記第２の記録面の前記外縁に向けてらせんを描く少なくとも１つのらせんデータ・トラックを含むようにフォーマットされ、
移動可能アクチュエータ上に実装されて、前記第１の記録面上に記録されるデータをアクセスする第１のデータ・トランスジューサと、前記第２の記録面上に記録されるデータをアクセスする第２のデータ・トランスジューサとを含み、
前記アクチュエータが前記データ・トランスジューサを前記らせんデータ・トラック上に記録されるデータに位置決めし、前記らせんデータ・トラックを追従して前記トラック上に記録されるデータをアクセスする、
回転ディスク・データ記憶装置。
（２）前記データ・トランスジューサが磁気抵抗読取りヘッド、及び前記磁気抵抗読取りヘッドの幅の１．５倍以下の幅を有するインダクティブ型書込みヘッドを含む、前記（１）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（３）前記らせんデータ・トラックが３．５μｍ以下のトラック幅を有する、前記（１）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（４）前記移動可能アクチュエータが低電力アクチュエータ・モータにより位置決めされ、前記低電力アクチュエータ・モータが前記トランスジューサをデータ表面の一方の縁から反対の縁に１００ミリ秒以下で移動することができない、前記（１）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（５）データが前記記録面上に少なくとも５００メガビット／平方インチの面密度で記録される、前記（１）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（６）各々がマルチメディア・プレゼンテーションに関連付けられるそれぞれの時間間隔に対応し、記憶されるマルチメディア・データを出力するそれぞれの出力ポートを有する複数のデータ・バッファと、
マルチメディア・データ表現を記憶する少なくとも１つの大容量記憶装置であって、前記大容量記憶装置に記憶されるマルチメディア・データが、各々が前記時間間隔の１つに関連付けられる複数の順次記憶されるデータ・セグメントを含む、前記大容量記憶装置と、
を含み、
前記複数のデータ・セグメントが前記各時間間隔に関連付けられ、前記少なくとも１つの大容量記憶装置上に連続的に順次記憶される前記データ・セグメントが、異なる前記時間間隔に関連付けられ、
前記複数の時間間隔の特定の１つに関連付けられる前記データ・セグメントが、他の前記時間間隔に関連付けられる前記データ・セグメントとの間でインタリーブされ、
前記少なくとも１つの大容量記憶装置に接続され、前記記憶装置から前記バッファにマルチメディア・データを伝達する少なくとも１つのデータ・バスと、
各々がそれぞれの前記データ・バッファに関連付けられ、前記データ・バスを前記複数のデータ・バッファに接続する複数のスイッチと、
前記少なくとも１つの大容量記憶装置が前記データ・セグメントを選択データ・バッファに対応する前記時間間隔に関連付けられる前記データ・バス上に出力するとき、前記選択データ・バッファに関連付けられる前記スイッチを閉じる、前記複数のスイッチを動作する制御装置と、
を含む、マルチメディア・データ・サーバ。
（７）前記少なくとも１つのデータ記憶装置が、データを記憶する少なくとも１つのらせんデータ・トラックを有する回転ディスク・ドライブ記憶装置を含む、前記（６）記載のマルチメディア・データ・サーバ。
（８）前記回転ディスク・ドライブ記憶装置の前記らせんデータ・トラックが、前記複数の時間間隔の少なくとも幾つかの繰返しシーケンスに関連付けられる複数の前記データ・セグメントを含む、前記（７）記載のマルチメディア・データ・サーバ。
（９）前記サーバが少なくとも２つの大容量記憶装置を含む、前記（６）記載のマルチメディア・データ・サーバ。
（１０）データが冗長に前記大容量記憶装置に記憶され、前記制御装置が前記大容量記憶装置の１つの故障を検出し、前記故障に応答して、前記故障の前記大容量記憶装置上に記憶されるデータの代わりに、前記故障の前記大容量記憶装置以外の前記大容量記憶装置上に記憶される冗長データが前記バッファに提供される、前記（９）記載のマルチメディア・データ・サーバ。
（１１）各々が前記少なくとも１つのデータ・バスのそれぞれに関連付けられ、前記制御装置により動作される少なくとも１つのバックアップ・スイッチを含み、前記の各バックアップ・スイッチが、複数の前記大容量記憶装置の１つを前記スイッチが関連付けられる前記データ・バスに選択的に接続する、前記（１０）記載のマルチメディア・データ・サーバ。
（１２）複数の時間間隔に分割されるマルチメディア・プレゼンテーションを提供する方法であって、
少なくとも１つの大容量記憶装置から、各々が前記時間間隔の１つに関連付けられる複数のマルチメディア・データ・セグメントを読み出すステップであって、
複数のマルチメディア・データ・セグメントが前記各時間間隔に関連付けられ、前記読出しステップの間に読み出される連続データ・セグメントが異なる前記時間間隔に関連付けられ、特定の前記時間間隔に関連付けられる前記データ・セグメントが、他の前記時間間隔に関連付けられる前記データ・セグメントとの間でインタリーブされる、前記読出しステップと、
前記の各マルチメディア・データ・セグメントを前記複数のバッファの１つに選択的に転送するステップであって、前記複数の各バッファがそれぞれの前記時間間隔に関連付けられ、前記転送ステップが、前記各データ・セグメントを前記データ・セグメントが関連付けられる前記時間間隔に関連付けられる前記バッファに転送する、前記転送ステップと、
それぞれの前記時間間隔に関連付けられる前記マルチメディア・プレゼンテーションの異なる部分を、前記複数の各バッファからそれぞれの出力に同時に提供するステップと、
を含む、方法。
（１３）前記少なくとも１つの大容量記憶装置が回転ディスク・ドライブ記憶装置であって、前記読出しステップが、前記回転ディスク・ドライブ記憶装置の記録面上の少なくとも１つのらせんデータ・トラックから、前記複数のデータ・セグメントを読み出すステップを含む、前記（１２）記載の方法。
（１４）前記各回転ディスク・ドライブ記憶装置が、前記複数の時間間隔の少なくとも幾つかの繰返しシーケンスに関連付けられる複数の前記データ・セグメントを記憶する、前記（１３）記載の方法。
（１５）データを記録するための第１の環状記録面を有し、スピンドルに回転式に実装される少なくとも１つのディスクであって、前記記録面が少なくとも１つのらせんデータ・トラックと、複数の角度的に間隔をあけて設けられ、複数の同心トラック中心線を定義するサーボ・パターンとを含むようにフォーマットされる、前記ディスクと、
前記少なくとも１つのディスクを所定方向に回転するスピンドル・モータと、移動可能アクチュエータ上に実装されて、前記記録面上に記録されるデータをアクセスするデータ・トランスジューサと、
前記らせんデータ・トラックを追従するように、前記データ・トランスジューサを位置決めするサーボ・フィードバック・システムであって、前記システムが前記角度的に間隔をあけて設けられたサーボ・パターンから導出される位置誤差情報に、前記ディスクの角度位置の関数として変化するらせんトラック位置誤差オフセットを加算する、前記サーボ・フィードバック・システムと、
を含む、回転ディスク・データ記憶装置。
（１６）少なくとも１つのらせんデータ・トラックを含むようにフォーマットされる前記少なくとも１つのディスク上の第２の環状記録面を含み、
前記第１及び第２の環状記録面がそれぞれの内縁及び外縁を有し、
前記第１の記録面上の前記らせんデータ・トラックが、前記少なくとも１つのディスクが前記所定方向に回転するとき、前記第１の記録面の前記外縁から前記第１の記録面の前記内縁に向けてらせんを描き、
前記第２の記録面上の前記らせんデータ・トラックが、前記少なくとも１つのディスクが前記所定方向に回転するとき、前記第２の記録面の前記内縁から前記第２の記録面の前記外縁に向けてらせんを描く、
前記（１５）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（１７）前記データ・トランスジューサが磁気抵抗読取りヘッド、及び前記磁気抵抗読取りヘッドの幅の１．５倍以下の幅を有するインダクティブ型書込みヘッドを含む、前記（１５）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（１８）前記らせんデータ・トラックが３．５μｍ以下のトラック幅を有する、前記（１５）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（１９）データが前記記録面上に少なくとも５００メガビット／平方インチの面密度で記録される、前記（１５）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（２０）少なくとも１つのらせんデータ・トラックを含むようにフォーマットされるデータ記録用の第１の環状記録面を有し、スピンドル上に実装される少なくとも１つのディスクであって、前記らせんデータ・トラックが、データを１トラック回転当たりＮバイトのレートで記憶する前記記録面の外縁付近の第１の部分と、データを１トラック回転当たりＭ（Ｍ＜Ｎ）バイトのレートで記憶する前記記録面の内縁付近の第２の部分とを含む、前記ディスクと、
前記少なくとも１つのディスクを所定方向に回転するスピンドル・モータと、移動可能アクチュエータ上に実装されて、前記記録面上に記録されるデータをアクセスするデータ・トランスジューサと、
前記データ・トランスジューサの位置に応じて、前記スピンドル・モータを可変回転速度で回転するスピンドル・モータ制御装置であって、前記可変速度が、前記データ・トランスジューサが前記第２の位置に記録されるデータをアクセスするように位置決めされるときの方が、前記第１の位置に記録されるデータをアクセスするように位置決めされるときよりも大きい、前記スピンドル・モータ制御装置と、
を含む、回転ディスク・データ記憶装置。
（２１）前記可変回転速度が、前記ドライブが前記らせんデータ・トラック上に記録されたデータを１秒当たり実質的に一定のバイト数で読み出し可能な１トラック回転当たりの前記記憶データ・レートに適合するように選択される、前記（２０）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（２２）データが前記らせんデータ・トラック上に、前記記録面の前記外縁から前記記録面の前記内縁に向けて実質的に連続的に変化する１ディスク回転当たりのバイト・レートで記憶され、前記データ・トランスジューサが前記らせんデータ・トラックを追従するとき、前記可変回転速度が前記追従に応じて実質的に連続的に変化する、前記（２１）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
（２３）データが前記記録面上に少なくとも５００メガビット／平方インチの面密度で記録される、前記（２０）記載の回転ディスク・データ記憶装置。
【００８５】
更に本発明によれば、マルチメディア・データをユーザに提供するための改良された方法及び装置を提供することができる。
【００８６】
更に本発明によれば、データがマルチメディア・プレゼンテーションにより使用されるレートにより近いレートで、回転ディスク記憶装置からマルチメディア・データを読み出す方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例によるミラー化マルチメディア・データ・サーバを示す図である。
【図２】好適な実施例のマルチメディア・データ・サーバにおいて使用される通常の磁気ディスク・ドライブ記憶ユニットを示す図である。
【図３】好適な実施例のディスク・ドライブ記憶ユニットの表面上のデータ・トラックの方向を示す図である。
【図４】好適な実施例のディスク・ドライブ記憶ユニットの表面上のデータ・トラックの方向を示す図である。
【図５】好適な実施例によるサーボ・セクタ及びデータ・セクタの構成を示す図である。
【図６】好適な実施例により、データ・セグメントがディスク・ドライブ記憶ユニットのトラック上にフォーマットされる様子を示す図である。
【図７】好適な実施例によりらせん状トラック上のデータをアクセスするために使用されるスイープ・プロセスのステップを示す図である。
【図８】好適な実施例によりサーバの動作を制御するために制御装置により実行されるステップを表す流れ図である。
【図９】好適な実施例によるマルチメディア・データ・サーバを使用するビデオ・オン・デマンド・ライブラリ・システムのブロック図である。
【図１０】別の実施例によりスピンドル・モータを可変速度で駆動するスピンドル・モータ制御回路を示す図である。
【符号の説明】
３６、４０９ 映画番号
１００ マルチメディア・データ・サーバ
１０１、１０２、１０３ 磁気ディスク・ドライブ記憶ユニット
１０４、１０５、１０６ データ・バス
１０７、１０８、１０９、１２１Ｂ乃至１４４Ｂ スイッチ
１１０、１１１、１１２ 第２のデータ・バス
１２１Ａ乃至１４４Ａ データ・バッファ
１２１Ｃ乃至１４４Ｃ 出力信号線
１１６、９１１ 制御プログラム
２０１ 回転ディスク
２０３ スピンドル
２０５ アクチュエータ・アセンブリ
２０６ シャフト
２０７ アクチュエータ・モータ
２０８ ヘッド／サスペンション・アセンブリ
２０９ 読取り／書込みトランスジューサ・ヘッド
２１２ 回路カード
３１０、３１１ らせん状データ・トラック
４０１、４０２、４０３ サーボ・セクタ
４０５、４０６ 環状トラック中心線
４１０ らせん状データ・トラック
４１１、４１２ データ・セクタ
４１３ データ・トラック中心線
４１５ らせん状トラック・オフセット
５０１、５０２、５０３ トラック
８０１ ライブラリ・システム
８０２ 圧縮映画ライブラリ
８０３、８０４、８０５ マルチメディア・サーバ（ＭＳＢ）
８０６、８０７、８０８ スイッチング網
８０９ 中央スイッチ
９０１ ３相モータ
９０２ ３相電流ドライバ回路
９０３ 整流制御回路
９０４ 速度制御回路
９０５ マイクロプロセッサ制御装置
９０６ ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）
９１０ トラック位置

Claims (6)

1. セクタがデータを含む所定時間間隔の番号を表すＮと所定時間間隔内におけるセクタの順序番号を表すＭで指定されるデータ・セクタをインターリーブ方式で記録されたマルチメディア・データを読み出す複数の記憶ユニットと、
   前記複数の記憶ユニットで読み出されたマルチメディア・データを転送するデータ・バスと、
   前記データ・バスで転送されたマルチメディア・データを外部に出力するＮ個のデータ・バッファと、
   データ・バス間でスイッチを開閉することにより、データバスの転送経路を切り替えるスイッチと、
   データ・バスのマルチメディア・データをモニタし、該データを、Ｎ−Ｍで指定されるデータ・セクタの読み出しに対応して データ・セクタのＮに対応するバッファにゲートさせるように、スイッチ開閉のタイミングを制御する制御装置を備えたことを特徴とするマルチメディア・データ・サーバ。
2. 少なくとも１つの記憶ユニットは、前記マルチメディア・データはディスク上のらせんデータ・トラックに記憶される回転ディスク・ドライブ記憶装置であることを特徴とする請求項１に記載のマルチメディア・データ・サーバ。
3. 少なくとも２つの記憶ユニットは、大容量記憶装置であることを特徴とする請求項１に記載のマルチメディア・データ・サーバ。
4. 前記制御装置は、前記１つの大容量記憶装置の故障を検出した場合、故障した該大容量記憶装置に記憶されるマルチメディア・データの代わりに、他の大容量記憶装置に記憶されるマルチメディア・データをバッファにゲートさせるように制御することを特徴とする請求項３に記載のマルチメディア・データ・サーバ。
5. セクタがデータを含む所定時間間隔の番号を表すＮと所定時間間隔内におけるセクタの順序番号を表すＭで指定されるデータ・セクタをインターリーブ方式で記録されたマルチメディア・データを複数の記憶ユニットから読み出すステップと、
   データ・バスにより、前記複数の記憶ユニットで読み出されたマルチメディア・データを転送するステップと、
   Ｎ個のデータ・バッファにより、前記データ・バスで転送されたマルチメディア・データを外部に出力するステップを含み、
   前記転送するステップは、
   データ・バス間でスイッチを開閉することにより、データバスの転送経路を切り替えるステップを有し、
   前記切り替えるステップは、
   データ・バスのマルチメディア・データがモニタされ、該データが、Ｎ−Ｍで指定されるデータ・セクタの読み出しに対応して、データ・セクタのＮに対応するバッファにゲートされるように、スイッチ開閉のタイミングが制御されるステップを有することを特徴とする、方法。
6. 少なくとも１つの記憶ユニットは、前記マルチメディア・データはディスク上のらせんデータ・トラックに記憶される回転ディスク・ドライブ記憶装置であることを特徴とする請求項５に記載の方法。

Images